Ciclo dell'azoto e vacche da latte

Riporto integralmente uno spunto di discussione sui bovini per porvi una domanda di chimica.
Sembra, secondo quanto sostengono alcuni luminari della buiatria, che la presenza di nitrati nella razione delle vacche, provocando la formazione di metaemoglobina nel sangue, componente a ridotta capacità di ossidazione-deossidazione, che causa una generale perdita di efficienza del metabolismo della vacca, possa indurre un certo calo nella percentuale di attecchimento degli embrioni pur permettendo il manifestarsi di calori abbastanza regolari ed evidenti.
I nitrati negli alimenti si trovano senza una relazione apparente con il tipo di concimazione a cui sono state sottoposte le colture prima di venire trasformate in foraggio ma, in particolare, oltre alla presenza di nitrati ipso facto, preoccupa la presenza negli alimenti di azoto in forma ammoniacale in quanto precursore dei nitrati attraverso la trasformazione in nitriti e poi nitrati.
Qualcuno sa dirmi che trasformazioni subisce la molecola dell'ammoniaca per diventare nitrato di qualunque cosa? Cosa può catalizzare questa trasformazione? Esiste un modo per impedire che avvenga?

Ciao tremor,
Il processo che trasforma l’ammoniaca in nitrato è un processo ossidativo, cioè l’azoto che nell’ammoniaca ha valenza -3, cioè ha acquistato 3 elettroni (da azoto elementare che ha 0), nel nitrato ha valenza +5, (naturalmente nel mezzo ci sono una serie di passaggi, come quello di nitrito con valenza +3), e ciò vuol dire che ha perso in totale 8 elettroni e quindi si è ossidato, ma se lei si è ossidato qualcuno si deve essere ridotto, perché un elemento che si ossida è un riducente, di solito l’elemento che si riduce è l’ossigeno, che è appunto un’ossidante. Naturalmente perché tutto ciò avvenga ci devono essere le giuste condizioni, la principale la presenza di ossigeno, è qui non ho ben capito, è molto difficile che in un animale l’ammoniaca si ossidi a nitrato, perché l’alimento passa attraverso ambienti riducenti, come dimostra la formazione di metano nel rumine. Quindi aspetto una tua spiegazione su questo fatto.
Spero di esserti stato di aiuto.
Saluti Francesco

In effetti sono due problemi diversi, come confermatomi anche dal mio alimentarista, l'azoto ammoniacale non si trasforma all'interno della vacca ma genera problematiche tutte sue, diverse da quelle dei nitrati, più facilmente individuabili e solvibili ma, mi chiedevo, in mangiatoia, dal momento dello scarico della razione al suo consumo completo, queste reazioni hanno tempo di completarsi? E nella fossa del silos o nel caso di balle fasciate lasciate aperte?
Quali sono i tempi tecnici necessari alla trasformazione, all'interno di una certa massa di foraggio esposta all'aria, dell'azoto ammoniacale in nitrati? I tamponi inibiscono questa trasformazione?

Ciao Tremor,
l'argomento è molto interessante, il tempo di reazione del processo che porta l'ammoniaca a diventare azoto nitrico è molto variabile, dipende da tantissimi fattori, tra cui temperatura, concentrazione di ammoniaca, concentrazioni di nitrati e così via, questa reazione è in equilibrio e quindi l'ambiente ossidante favorisce la produzione di azoto nitrico, ma se torna in ambiente riducente la reazione torna indietro e molto spesso si ferma prima di ammoniaca perché si formano altri composti volatili che vanno nell'atmosfera; comunque il processo non è velocissimo anche perché ha diversi stadi intermedi, possono servire anche dei giorni, quindi escludo che possa avvenire dallo scarico in mangiatoia al consumo, c'è un lasso di tempo troppo breve, così come lo escludo nel silo, l'ambiente del silo è riducente, siamo in mancanza di ossigeno, in quanto in un primo momento l'ossigeno è usato dai batteri acetici per formare acido acetico, e poi intervengono i batteri lattici che continuano le trasformazioni affinché diventi un buon insilato producendo acido lattico, nelle balle lasciate aperte non lo saprei, ma ti ricordo che l'ammoniaca è volatile e quindi tende ad andare via più che a trasformarsi in nitrati.
I tamponi servono a far mantenere costante il pH, bisogna vedere a che pH siamo, l'ammoniaca in ambiente acido è maggiormente trattenuta perché si trova sotto forma di ione ammonio, che è solubile in acqua, se invece il pH è basico diventa ammoniaca e se ne va. Ma dove intendi usare il tampone?
Spero di essere stato chiaro e di aiuto.
Saluti Francesco

Francesco ha scritto:........... ma ti ricordo che l'ammoniaca è volatile e quindi tende ad andare via più che a trasformarsi in nitrati.
I tamponi servono a far mantenere costante il pH, bisogna vedere a che pH siamo, l'ammoniaca in ambiente acido è maggiormente trattenuta perché si trova sotto forma di ione ammonio, che è solubile in acqua, se invece il pH è basico diventa ammoniaca e se ne va. Ma dove intendi usare il tampone?
Spero di essere stato chiaro e di aiuto.
Saluti Francesco

Il tampone, bicarbonato di sodio costantemente a 30 g capo giorno e propionato di sodio nei periodi estivi, lo aggiungo quotidianamente nel carro dell'unifeed, il bicarbonato mi serve a moderare l'acidità all'interno del rumine, il propionato mi inibisce le fermantazioni aerobiche che causano il riscaldamento della razione specialmente in presenza di elevate temperature e umidità relative. Però, per quello che mi hai detto, devo dedurre che è perfettamente inutile per inibire la nitratura dell'azoto anzi, seguendo il tuo ragionamento, limitando la volatilità dell'ammoniaca, potrebbe addirittura peggiorare le cose impedendo che l'ammoniaca, che comunque non è prorprio una panacea per gli animali, evapori dalla razione.
Comunque, il problema dei nitrati è l'appiglio a cui mi sono attaccato per risolvere una situazione di fertilità drammatica che mi si è venuta a verificare in stalla e che è estremamente difficile da risolvere; proprio perchè tutti gli altri appigli non si sono dimostrati inaffidabili ma non sono molto convinto sia LA CAUSA del problema in quanto: le analisi dei campioni degli alimenti danno spesso, troppo spesso, esiti contrastanti rispetto alla presenza di nitrati. L'uso di sostanze sequestranti della metaemoglobina non genera risposte evidentemente positive alla soluzione del problema. Il tono fisico degli animali segue comunque l'andamento stagionale e non quello della concentrazione di nitrati nella razione. L'apparato genitale sviluppa corpi lutei regolari e calori evidenti e non cisti ovariche come ci si potrebbe aspettare in presenza di un metabolismo in difficoltà.
Pur non abbandonando la sperimentazione e il metodo scientifico per la soluzione del problema, resto convinto che la causa dei miei mali sia stato il mescolamento di molti animali di provenienza estremamente diversa in ambiente nuovo e che l'unica soluzione sia la preghiera e l'attesa paziente che comunque, stà dando i suoi risultati ;
L'importante è perseverare e non cedere sulla qualità dell'integrazione vitaminico minerale, sulla pressione fecondativa, sul monitoraggio costante dell'apparato genitale; almeno finchè c'è ossigeno.
Tu sei stato chiarissimo, io spero di esserlo altrettanto. Ciao

Ciao Tremor,
fai benissimo a non scartare nessuna ipotesi, bisogna vagliare tutto e arrivare alla soluzione, come ti dicevo, se siamo in ambiente alcalino si forma ammoniaca che va a modificare l'atmosfera della stalla, ma anche se si evitano i nitrati, la presenza di ammoniaca può portare a problemi dell'apparato respiratorio e quindi si deve aumentare il ricambio d'aria, cose che saprai benissimo.
Tienici informati su come procede la cosa, per qualsiasi cosa chiedi pure.
Saluti Francesco